到8月26日，日军的濒死反击已经被彻底击溃。不但反击部队伤亡殆尽，没被消灭的部队也全部陷入苏军的包围之中，仅存的阵地也岌岌可危。第六军指挥官荻洲立兵中将收到的唯一好消息就是，尽管很多部队被歼灭，但是还没有一支成建制投降的部队。此时的荻洲中将已经完全没了主张，他断然下达了一道命令：让军需部长将配备给他的日本清酒换成烈性的威士忌，然后自己坐在指挥部里一个劲地喝，喝完后逮谁骂谁。喝晕了趴在桌子上呼呼大睡。

军长烂醉如泥不省人事，刚从前线仓皇跑回来的参谋长惊魂未定。司令部其他所有人都不知道怎么办才好。这时候从外边冲进来一个年轻人，上前就粗暴地摇醒了没人敢惊动的荻洲军长：

“现在你不能在这里喝酒，你应该组织敢死队立即去营救小松原师团长！”

“难道是我把他逼上思路的吗？我能有什么办法？”醉眼朦胧的荻洲中将倒是没发火。

“你作为一军之长，难道就会叫你的师团长去死吗？小松原师团长现在正在以身报国，你作为军长就只会喝酒吗？你不知道你的职责吗？你怎么能见死不救？”年轻人的声音原来越大，连帐篷外的那些参谋们都听到了。实在听不下去的藤本参谋长跑了进来。

“辻君请息怒，我现在就组织，由年轻的参谋组成敢死队去营救师团长好吗？”

看到藤本参谋长的话没有一个人附和，辻政信怒吼道，“你们都在这里歇着吧，我作为关东军少佐作战参谋，我自己去！”

恰在此时，小松原师团长的专属副官田中少尉冲了进来，向荻洲军长呈上了小松原师长的绝命书。田中代表小松原向军长表示，小松原师团长决定在前线战至最后一兵一卒，绝不苟活。荻洲酒也好像清醒了一点，前线的战斗已经陷入绝望，如果再坚持下去，第23师团只有全军覆没一个结果。他知道一个师团被敌军全歼对于大日本帝国陆军意味着什么。他迅疾下令：

“命令第23师团突围，军部立即组织敢死队负责接应、救援。”

田中少尉却并不卖账，“谢谢。既然军部命令突围，那就是我们自己的事情了，不再麻烦军部了。我立即返回前线向师团长传达军长的命令。”之后敬礼转身离开带着几个敢死队员重新返回战场，把一群高级人才给晾在了那里。

让人预料不到的是，从诺门罕前线撤退下来最完整的部队恰恰就是最早出场的第23师团骑兵联队，现在的联队长是井置荣一中佐。在最后的战斗中，井置中佐率领他的骑兵联队驻守在一座高地上。由于他的骑兵联队只有800余人，所以没有抽调人马参加玉碎反击，只是奉命坚守自己的阵地，反而保存了不少力量。8月24日傍晚，这支日军骑兵部队已经只剩下了110人。马匹早已经打没了，骑兵全部变成了步兵。

井置中佐召集全体军官开了个会，并在会上传达了小松原“死守到底”的指示。这一命令得到了所有军官的一致反对。在弹尽粮绝的情况下，只要苏军一个冲锋，这支100多人的小队伍便会瞬间消失。大家都清楚突围才是唯一的活路，但是谁都不说话。

井置中佐明白，即使他能带着大家成功突围，作为联队指挥官擅自更改作战命令也是死罪难逃。所以大家还可以选择，对他来讲进退都是死。看着那些跟他出生入死的下属，井置中佐在沉思良久之后断然下达了撤退的命令。为了这100多人能够活下去，他毅然决定牺牲自己。8月25日凌晨，这支精疲力竭的百人队伍告别了700具战友的尸体，踏上了后撤的漫长征程。几天没吃没喝加上激战使得他们的力气已经基本耗尽，在突围的道路上后面的人必须抓住前面人的腰带才不至于掉队或失踪。戏剧性的是，他们一路竟然畅通无阻，趁着夜色奇迹般地走出了苏军的包围圈。这支100多人的队伍成了整个诺门罕战斗中逃出的建制最完整的日军联队。

成功将自己的部属带出苏军包围圈的井置中佐还没有在军营中坐稳，关东军总部便派来了两名和他相熟的军官。不是来慰问，而是劝他“为国尽忠”。虽然早有思想准备，但刚刚脱离险境获得安全保障之后的井置实在不愿就此了解自己的生命。两位好友就开始苦口婆心地劝说，谈话进行了整整一夜。事已至此井置也不想让好友为难，天快亮的时候他对准自己的太阳穴开了一枪，他的两个朋友才心满意足地回去交差了。

其实井置中佐并不孤独，那边同样原因被逼自杀的还有第8国境守备队队长谷部理睿大佐。

山县武光第64步兵联队的残余力量会同野炮兵第13联队残部一起驻守在巴尔夏嘎尔高地上，已经陷入苏军的三面包围。8月27日，苏军正式发起进攻，炮击从清晨持续到下午。15:00，苏军出动10辆坦克和500名步兵向高地发起了进攻。坦克在距离日军战壕还有800米的位置停下来，不断地用火炮向日军的工事射击。强烈的炮击打塌了许多工事，很多士兵因此被活活埋在里边。面对凶猛的日军，苏军也不敢靠的很近。在坦克炮火的支援下，苏联步兵一直攻到了离日军核心工事只有80米左右的位置，开始用手榴弹攻击工事中的日军。日军的顽抗持续到了天黑，害怕黑夜的苏军退了下去：他们又可以多活一夜了。

山县大佐并不是一个人在战斗，除了身边的炮兵联队长伊势高秀大佐，他是师团长也在挂念着他。要说小松原中将也绝对够哥们，得知山县的窘境之后，他把身边的残余部队集合起来数了数：71联队500人,72联队40人，独立守备队250人，工兵联队300人，师团通讯队50人，加起来就有了1140人，带上他自己就1141人了。虽然明明知道这支部队出去也顶不了什么用，但是作为战场的指挥官，小松原只能也必须这么做。他准备亲自带着这些部队去营救山县的被围部队。由于已经无法通过无线电与山县取得联系，两支日军互相之间都不知道彼此的位置和行动计划。

8月28日天一亮，苏军对巴尔夏嘎尔高地的进攻再次开始。头一天的情景再次重演。日军的抵抗力也的确惊人，在继续被狂虐了一天之后，苏军在傍晚时候又退了回去。看来又能再多活一天了。

这样挨下去早晚是死。山县大佐和伊势大佐于是商量决定趁天黑撤出战斗。晚上23点，撤退命令下达到每一个士兵和伤员。此时的山县还显示出一名战场指挥官的素质，他先安排组织伤员撤退，因此又耽误了不少时间。29日凌晨3点，残兵主力部队的撤退才正式开始。

小松原亲自率领的救援队于27日晚上21:00出发，路上不幸遭遇到苏军的装甲部队，一路且战且走。当他们费尽千辛万苦来到山县联队原来驻守的巴尔夏嘎尔高地时，已经到了29日的凌晨5点。——山县残部刚刚撤走两个小时。

山县联队可没有骑兵联队的好运气。逃离高地之后他们很快被苏军发现，苏军迅速派出坦克和摩托化步兵一路追杀。到了29日下午，山县大佐和伊势大佐发现身边只有四个人了：山县联队的副联队长和旗手，一个传令兵和一个步兵。山县和伊势两人烧掉军旗之后，与两名军官一起选择了自杀。两名士兵守着长官的尸体挨到天黑，之后寻隙逃出了苏军的天罗地网。

停战协议签订之后的9月24日，日军收尸队终于发现了山县武光大佐的尸体和被烧剩一个角的第64联队军旗。军旗的发现让关东军长出了一口气，这样第64联队就不用被撤销了。

8月30日，再次杀入重围的田中少尉竟然找到了小松原中将，还带来了荻洲立兵中将“自行突围”的命令。小松原与荻洲进行了最后一次通讯联络，随后便砸掉了电台、烧掉了密码本。小松原还命令所有军官将各自的军衔肩章取下并销毁。

8月31日，日军的两个轰炸机中队向被团团围在核心的第23师团司令部投下了食品和大量的反坦克手雷、手榴弹、机枪弹。小松原也不愧为久经沙场的猛将，他竟然带着500名疲惫不堪的溃兵，苦战两天两夜，最后连续五次用手榴弹和手雷冲锋杀开一条血路，撤回了将军庙的第六军司令部。

在战斗中左臂被炸断的酒井大佐捡回来了一条命，9月12日被送往齐齐哈尔陆军医院治伤。躺在病床上的酒井在获知关东军以最惨痛的失败结束了诺门罕大战之后越想越窝囊，越想越气愤。他在15日写好了遗书，面向东方遥拜后用仅存的独臂剖腹自杀，并因此喜晋陆军少将军衔。

已经失去双腿的冈田参谋长也荣幸地晋升为陆军少将。在医院里他遇上了一群要求落实伤员待遇的满洲伤兵。双方为此发生争执，一个满洲老兵竟突然拔出战刀将冈本少将一刀砍死。第23师团参谋长冈本德三创造了一个纪录：日本历史上唯一被伪军劈死的将官。

幸运儿肯定还是会有的，他就是独立野战重炮兵第7联队联队长鹰司信熙大佐。虽然他的联队全军覆没，只有大佐一人孤身逃回。但是由于和天皇有很远的亲戚关系，鹰司大佐只是被革职回国内反省去了。

姜还是老的辣。还是第7师团师团长圆部和一郎中将有先见之明。派出的几个步兵联队军旗全部留在了齐齐哈尔。尽管人都留那里没回来，但第7师团仍是一个建制完整的师团。